به طور دقیق‌تر محققان ژاپنی با کاشت پروتئین‌های حساس به نور در ارگانیسم‌ها توانستند موجودات را وادار کنند با انتشار نور سبز حرکت کنند و نورفرابنفش متوقف شوند.

ارگانیسم‌های زنده باید بتوانند به محرک‌های مختلف در محیط مانند نور یا مواد شیمیایی واکنش نشان دهند. این امر در یافتن غذا و اجتناب از خطر‌ها به آن‌ها کمک می‌کند. هک کردن و ورود به این سیستم حسگری به محققان کمک می‌کند حیوانات سایبورگی بسازند که می‌توان با تحریک الکتریکی آنتن هایشان، آن‌ها را هدایت کرد تا از موانع پیش رویشان اجتناب کنند.

محققان دانشگاه متروپولیتن اوزاکا در پژوهش جدید از پروتئین‌هایی به نام «اوپسین» به عنوان محرک استفاده می‌کنند. این پروتئین‌ها به طول موج‌های مختلف نور حساس هستند و با ارسال سیگنال‌هایی پاسخ می‌دهند که می‌توانند مدار‌های عصبی دیگری ایجاد کنند که به حوزه شناخته شده «اپتوژنتیکس» مرتبط هستند.

تحقیقات پیشین با اوپسی‌ها نشان داده بود که می‌توان از آن‌ها برای احیای بینایی در موش‌های نابینا استفاده کرد.

در این تحقیق، پژوهشگران به طور مستقیم از اوپسین‌ها برای کنترل حرکات C.elegans استفاده کردند که در حقیقت یک کرم معمول کوچک است که در مطالعات آزمایشگاهی به کار می‌رود.

۲ اوپسین در این کرم‌ها کاشته شدند. یکی از اوپسین‌ها که از پشه گرفته شده بود در سلول‌های حسی کاشته شد که سبب می‌شود جاندار از محرک (در این جا نور) دور شود. اوپسین دوم که از مار ماهی گرفته شده بود نسبت به نور فرابنفش حساس بود و در موتور عصبی کرم‌ها کاشته شد.

وجود هر دو اوپسین در بدن کرم‌ها بدان معنا بود که آن‌ها در معرض نور سبز رنگ حرکت می‌کنند و تحت اشعه فرابنفش به طور کامل متوقف می‌شوند. تیم این تکنیک را آزمایش کرد و متوجه شد می‌تواند بار‌ها و بار‌ها آن‌ها را تکرار کند. این امر نشان می‌دهد پروتئین‌ها با قرار گرفتن در معرض نور به طور مکرر نابود نشده اند.

این امر نشان داد تکنیک مذکور را می‌توان برای ایجاد سیستم‌های سیگنال دهی اوپتوژنتیکس استفاده کرد که تحت تاثیر نور‌هایی با رنگ‌های متفاوت، قابلیت‌های مختلفی از خود نشان می‌دهند.

میتسوماسا کویاناگی، مولف ارشد این پژوهش در این باره نوشت: هر دو اوپسین پشه و مارماهی عضوی از پروتئین‌های G هستند که با گیرنده‌های خانواده GPCR جفت شده اند که از آن‌ها برای حس کردن محرک‌های مختلف از جمله، بو، طعم، هورمون و فرارسان‌های عصبی استفاده می‌شود. تحقیق نشان داد چنین سیستمی با استفاده از نور می‌تواند GPCR‌های مختلف و همچنین سیگنال دهی و واکنش‌های فیزیولوژیکی درون سلولی را دستکاری کند.

البته هنوز کاربرد‌های چنین تحقیقی کاملاً مشخص نیست، اما محققان معتقدند این امر دستاوردی بزرگ در درک زیست شناسی به حساب می‌آید.